2024-01-19
Con l'aumento della concorrenza sul mercato dei prodotti di comunicazione ed elettronici, il ciclo di vita dei prodotti si accorcia.L'aggiornamento dei prodotti originali e la velocità di rilascio dei nuovi prodotti svolgono un ruolo sempre più fondamentale nella sopravvivenza e nello sviluppo dell'impresaNel collegamento di produzione,come ottenere nuovi prodotti con una maggiore fabbricabilità e qualità di fabbricazione con un minor tempo di produzione è diventata sempre più la competitività perseguita dalle persone di visione.
Nella produzione di prodotti elettronici, con la miniaturizzazione e la complessità dei prodotti, la densità di montaggio delle schede di circuito viene sempre più elevata.la nuova generazione di processi di assemblaggio SMT, ampiamente utilizzati, richiede ai progettisti di considerare la fabbricabilità fin dall'inizioUna volta che la scarsa fabbricabilità è causata da una scarsa considerazione nel progetto, è obbligato a modificare il progetto,che inevitabilmente prolungherà il tempo di introduzione del prodotto e aumenterà il costo di introduzioneAnche se il layout del PCB è leggermente cambiato, il costo di ri-fare la scheda stampata e la scheda di stampa SMT a saldatura è fino a migliaia o addirittura decine di migliaia di yuan,e il circuito analogo ha anche bisogno di essere re-debuggingIl ritardo del tempo di importazione può far perdere all'impresa l'opportunità sul mercato e metterla in una posizione molto svantaggiosa strategicamente.se il prodotto è fabbricato senza modificheIn questo modo, quando le imprese progettano nuovi prodotti, non si può escludere che possano verificarsi difetti di fabbricazione o aumentare i costi di fabbricazione, che saranno più costosi.quanto prima si considera la fabbricabilità del disegno, tanto più favorisce l'introduzione effettiva di nuovi prodotti.
La fabbricabilità della progettazione dei PCB è suddivisa in due categorie, una è la tecnologia di lavorazione per la produzione di circuiti stampati;Il secondo riguarda il circuito e la struttura dei componenti e delle schede di circuito stampato del processo di montaggioPer quanto riguarda la tecnologia di lavorazione della produzione di circuiti stampati, i produttori generali di PCB, a causa dell'influenza della loro capacità di fabbricazione,forniranno ai progettisti requisiti molto dettagliatiMa secondo la comprensione dell'autore, il reale nella pratica che non ha ricevuto abbastanza attenzione, è il secondo tipo,vale a dire la progettazione della fabbricabilità per l'assemblaggio elettronicoL'obiettivo di questo documento è anche quello di descrivere i problemi di fabbricabilità che i progettisti devono considerare nella fase di progettazione dei PCB.
La progettazione della fabbricabilità per l'assemblaggio elettronico richiede ai progettisti di PCB di considerare quanto segue all'inizio della progettazione di PCB:
La selezione del modo di assemblaggio e del layout dei componenti è un aspetto molto importante della fabbricabilità dei PCB, che ha un grande impatto sull'efficienza di assemblaggio, sui costi e sulla qualità del prodotto.l'autore è entrato in contatto con un bel po'di PCB, e vi è ancora una mancanza di considerazione in alcuni principi molto basilari.
Generalmente, in base alle diverse densità di montaggio dei PCB, si raccomandano i seguenti metodi di montaggio:
| Metodo di montaggio | Schema | Processo di assemblaggio generale |
| 1 SMD completo a una sola faccia | |
Paste di saldatura stampata a pannello singolo, saldatura a riversamento dopo collocazione |
| 2 SMD a doppio lato completo | |
A. pasta di saldatura stampata sul lato B, saldatura SMD o colla stampata sul lato B |
| 3 Assemblaggio originale a una sola faccia | |
Paste di saldatura stampata, saldatura a flusso di SMD dopo il posizionamento, saldatura a onde future scadente di componenti perforati |
| 4 Componenti misti sul lato A SMD semplice solo sul lato B | |
Paste di saldatura stampata sul lato A, saldatura a flusso SMD; dopo la puntatura (stampa) fissare la colla SMD sul lato B, montare i componenti perforati, saldatura a onde THD e SMD sul lato B |
| 5 Inserire dal lato A solo SMD semplice dal lato B | |
Dopo aver curato lo SMD con un adesivo a punto (stampato) sul lato B, i componenti perforati vengono montati e saldatura a onda allo SMD THD e lato B |
In quanto ingegnere di progettazione di circuiti, dovrei avere una corretta comprensione del processo di assemblaggio dei PCB, in modo da poter evitare di commettere alcuni errori in linea di principio.oltre a considerare la densità di montaggio dei PCB e la difficoltà del cablaggio, è necessario considerare il flusso di processo tipico di questa modalità di montaggio e il livello di attrezzature di processo dell'impresa stessa.quindi scegliere il quinto metodo di assemblaggio nella tabella sopra può portare un sacco di problemiVa inoltre notato che se il processo di saldatura a onde è previsto per la superficie di saldatura, si dovrebbe evitare di complicare il processo posizionando alcuni SMDS sulla superficie di saldatura.
Il layout dei componenti PCB ha un impatto molto importante sull'efficienza e sui costi di produzione ed è un indice importante per misurare la progettazione del PCB della connettività.i componenti sono disposti in modo uniforme, regolarmente e con la massima pulizia possibile, e disposti nella stessa direzione e nella stessa distribuzione della polarità.La disposizione regolare è conveniente per l'ispezione e favorisce il miglioramento della velocità di patch/plug-inLa distribuzione uniforme dei materiali di saldatura favorisce la dissipazione del calore e l'ottimizzazione del processo di saldatura.I progettisti di PCB dovrebbero sempre essere consapevoli che solo un processo di saldatura di gruppo di saldatura a reflow e saldatura a onde può essere utilizzato su entrambi i lati del PCBQuesto è particolarmente notevole nella densità di montaggio, la superficie di saldatura del PCB deve essere distribuita con più componenti di patch.Il progettista deve considerare quale processo di saldatura di gruppo utilizzare per i componenti montati sulla superficie di saldaturaSi può preferibilmente utilizzare un processo di saldatura ondulata dopo il curaggio a patch per saldare contemporaneamente i perni dei dispositivi perforati sulla superficie del componente.i componenti delle patch di saldatura a onde hanno vincoli relativamente severi, solo resistenza al chip di dimensioni 0603 e superiori, SOT, SOIC (intervallo di pin ≥ 1 mm e altezza inferiore a 2,0 mm).la direzione dei perni deve essere perpendicolare alla direzione di trasmissione del PCB durante la saldatura a cresta d'onda, in modo da assicurare che le estremità o i condotti di saldatura su entrambi i lati dei componenti siano immersi nella saldatura contemporaneamente.L'ordine di disposizione e la distanza tra i componenti adiacenti dovrebbero anche soddisfare i requisiti della saldatura a cresta d'onda per evitare l'"effetto di schermatura"Quando si utilizzano SOIC per saldatura a onde e altri componenti multi-pin, devono essere impostati nella direzione del flusso di stagno a due piedi di saldatura (da ciascun lato 1), per evitare saldature continue.
I componenti di tipo simile devono essere disposti nella stessa direzione sulla scheda, rendendo più facile il montaggio, l'ispezione e la saldatura dei componenti.con i terminali negativi di tutti i condensatori radiali rivolti verso il lato destro della piastra, avendo tutte le incisioni DIP rivolte nella stessa direzione, ecc., può velocizzare la strumentazione e rendere più facile trovare gli errori.È facile trovare il condensatore inversoInfatti, una società può standardizzare l'orientamento di tutti i componenti del circuito che produce.ma dovrebbe essere uno sforzo.
Quali questioni di fabbricabilità dovrebbero essere prese in considerazione nella progettazione dei PCB
Inoltre, i tipi di componenti simili devono essere ancorati il più possibile insieme, con tutti i piedi dei componenti nella stessa direzione, come illustrato nella figura 3.
Tuttavia, l'autore ha effettivamente incontrato un certo numero di PCBS, in cui la densità di montaggio è troppo elevata,e la superficie di saldatura del PCB deve anche essere distribuita con componenti elevati come condensatore di tantalio e induttanza patch, nonché SOIC e TSOP a spazi sottili. In questo caso, è possibile utilizzare solo una patch di pasta di saldatura stampata su due lati per la saldatura a flusso inverso,e i componenti plug-in dovrebbero essere concentrati per quanto possibile nella distribuzione dei componenti per adattarsi alla saldatura manualeUn'altra possibilità è che gli elementi perforati sulla superficie del componente debbano essere distribuiti per quanto possibile in poche linee rette principali per accogliere il processo di saldatura a onde selettive.che può evitare la saldatura manuale e migliorare l'efficienzaLa distribuzione discreta delle giunture di saldatura è un tabù importante nella saldatura a onde selettiva, che moltiplicherà il tempo di lavorazione.
Quando si regola la posizione dei componenti nel file di cartone stampato, è necessario prestare attenzione alla corrispondenza uno-a-uno tra i componenti e i simboli di silkscreen.Se i componenti vengono spostati senza spostare i simboli della tela a seta accanto ai componentiInfatti, nel settore manifatturiero diventerà un grave rischio per la qualità, perché nella produzione reale, i simboli di vetrina sono il linguaggio industriale che può guidare la produzione.
Attualmente, il montaggio elettronico è una delle industrie con un certo grado di automazione, l'attrezzatura di automazione utilizzata nella produzione richiede la trasmissione automatica di PCB,in modo che la direzione di trasmissione del PCB (generalmente per la direzione laterale lunga), il bordo superiore e inferiore hanno un taglio di fissaggio di almeno 3-5 mm di larghezza, per agevolare la trasmissione automatica,evitare vicino al bordo della tavola a causa della pinza non può montare automaticamente.
The role of positioning markers is that PCB needs to provide at least two or three positioning markers for the optical identification system to accurately locate PCB and correct PCB machining errors for the assembly equipment which is widely used in optical positioning. dei marcatori di posizionamento comunemente utilizzati, due devono essere distribuiti sulla diagonale del PCB.Per facilitare l'identificazione, dovrebbe esserci un'area vuota attorno ai segni senza altri elementi o segni del circuito, la cui dimensione non deve essere inferiore al diametro dei segni (come illustrato nella figura 4),e la distanza tra i segni e il bordo della tavola deve essere superiore a 5 mm.
Nella fabbricazione del PCB stesso, così come nel processo di assemblaggio di plug-in semiautomatici, test ICT e altri processi, il PCB deve fornire due o tre fori di posizionamento negli angoli.
L'assemblaggio di PCB di piccole dimensioni o di forme irregolari sarà soggetto a molte restrizioni, quindi è generalmente adottato l'assemblaggio di diversi piccoli PCB in PCB di dimensioni appropriate,come mostrato nella figura 5In generale, i PCB con una dimensione di lato singolo inferiore a 150 mm possono essere considerati adottivi del metodo di splicing.la dimensione dei grandi PCB può essere abbinata all'intervallo di lavorazione appropriatoGeneralmente, PCB con una larghezza di 150 mm ~ 250 mm e lunghezza di 250 mm ~ 350 mm è la dimensione più appropriata nell'assemblaggio automatico.
Un altro modo della tavola è quello di organizzare il PCB con SMD su entrambi i lati di una ortografia positiva e negativa in una tavola grande, tale tavola è comunemente conosciuta come Yin e Yang,generalmente per il risparmio dei costi del pannello a schermo, vale a dire, attraverso una tale scheda, originariamente bisogno di due lati della scheda di schermo, ora solo bisogno di aprire una scheda di schermo.L'efficienza di programmazione del PCB di Yin e Yang è anche più elevata.
Quando la scheda è divisa, la connessione tra le sotto-schede può essere fatta da scanalature a forma di V a doppia faccia, lunghi fori di slot e fori rotondi, ecc.,ma il disegno deve essere considerato nella misura del possibile per rendere la linea di separazione in linea retta, al fine di agevolare la scheda, ma anche considerare che il lato di separazione non può essere troppo vicino alla linea PCB in modo che il PCB è facile da danneggiare quando la scheda.
C'è anche una scheda molto economica e non si riferisce alla scheda PCB, ma alla maglia della scheda grafica a griglia.la stampa più avanzata attuale (come DEK265) ha permesso la dimensione di maglie in acciaio da 790×790 mm, impostare un modello di maglia multi-laterale PCB, può ottenere un pezzo di maglia in acciaio per la stampa di più prodotti, è una pratica di risparmio molto costi,particolarmente adatto alle caratteristiche del prodotto di piccoli lotti e di vari produttori.
La progettazione di SMT per la testabilità è principalmente per l'attuale situazione delle attrezzature ICT..Per migliorare la progettazione della verificabilità, occorre considerare due requisiti di progettazione del processo e di progettazione elettrica.
L'accuratezza del posizionamento, la procedura di fabbricazione del substrato, le dimensioni del substrato e il tipo di sonda sono tutti fattori che influenzano l'affidabilità della sonda.
(1) foro di posizionamento: l'errore di posizionamento dei fori sul substrato deve essere entro ± 0,05 mm.L'uso di fori di posizionamento non metallici per ridurre lo spessore del rivestimento di saldatura non può soddisfare i requisiti di tolleranzaSe il substrato è fabbricato nel suo insieme e poi testato separatamente, i fori di posizionamento devono essere collocati sulla scheda madre e su ogni singolo substrato.
(2) Il diametro del punto di prova non deve essere inferiore a 0,4 mm e la distanza tra i punti di prova adiacenti deve essere superiore a 2,54 mm e inferiore a 1,27 mm.
(3) I componenti di altezza superiore a * mm non devono essere posizionati sulla superficie di prova, causando un scarso contatto tra la sonda del dispositivo di prova in linea e il punto di prova.
(4) Il punto di prova deve essere posizionato a 1,0 mm dal componente per evitare danni da urto tra la sonda e il componente.2 mm dell'anello del foro di posizionamento.
(5) Il punto di prova non deve essere posizionato entro 5 mm dal bordo del PCB, utilizzato per assicurare il dispositivo di fissaggio.Lo stesso margine di processo è di solito richiesto nelle attrezzature di produzione a nastro trasportatore e nelle attrezzature SMT.
6) Tutti i punti di rilevamento devono essere di materiale conduttivo in latta o metallo, di consistenza morbida, di facile penetrazione,e la non ossidazione devono essere selezionate per garantire un contatto affidabile e prolungare la durata di servizio della sonda.
(7) il punto di prova non può essere coperto da resistenza alla saldatura o da inchiostro di testo, altrimenti ridurrà l'area di contatto del punto di prova e ridurrà l'affidabilità della prova.
(1) Il punto di prova SMC/SMD della superficie del componente deve essere condotto fino alla superficie di saldatura attraverso il foro per quanto possibile e il diametro del foro deve essere superiore a 1 mm.i letti ad ago a una sola faccia possono essere utilizzati per i test online, riducendo così il costo dei test online.
(2) Ogni nodo elettrico deve avere un punto di prova, e ogni circuito integrato deve avere un punto di prova di POWER e GROUND, il più vicino possibile a questo componente, entro un raggio di 2,54 mm dal circuito integrato.
(3) La larghezza del punto di prova può essere ingrandita a 40 millimetri di larghezza quando viene impostata sul circuito di routing.
(4) Distribuire uniformemente i punti di prova sulla scheda stampata.impedire ulteriormente a parte della sonda di raggiungere il punto di prova.
(5) The power supply line on the circuit board should be divided into regions to set the test breakpoint so that when the power decoupling capacitor or other components on the circuit board appear short circuit to the power supplyQuando si progettano i punti di rottura, si deve tener conto della capacità di carico dopo la ripresa del punto di rottura di prova.
La figura 6 mostra un esempio di progettazione di un punto di prova: il pad di prova è posizionato vicino al filo conduttore del componente con il filo di estensione o il nodo di prova è utilizzato dal pad perforato.È severamente vietato selezionare il nodo di prova sul giunto di saldatura del componenteQuesta prova può far estrudere la giunzione di saldatura virtuale alla posizione ideale sotto la pressione della sonda.in modo che il guasto di saldatura virtuale è coperto e il cosiddetto "effetto di mascheramento guasto" si verificaLa sonda può agire direttamente sul punto terminale o sul pin del componente a causa della distorsione della sonda causata dall'errore di posizionamento, che può causare danni al componente.
Quali questioni di fabbricabilità dovrebbero essere prese in considerazione nella progettazione dei PCB?
I seguenti sono alcuni dei principali principi che dovrebbero essere considerati nella progettazione di PCB.come la disposizione ragionevole dello spazio di abbinamento con le parti strutturali, una distribuzione ragionevole di grafica e testo su schermo di seta, una distribuzione appropriata della posizione del dispositivo di riscaldamento pesante o di grandi dimensioni.è necessario posizionare il punto di prova e lo spazio di prova nella posizione appropriata, e prendere in considerazione l'interferenza tra la matrice e i componenti distribuiti nelle vicinanze quando gli accoppiamenti sono installati dal processo di rivettazione a trazione e pressione.Non solo considera come ottenere buone prestazioni elettriche e un bel layout, ma anche un punto altrettanto importante che è la fabbricabilità nella progettazione di PCB, al fine di ottenere un'elevata qualità, un'elevata efficienza e un basso costo.
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